EP0515239B1 - Procédé de réalisation d'un revêtement métallique sur une pièce en matériau composite SiC/SiC - Google Patents

Procédé de réalisation d'un revêtement métallique sur une pièce en matériau composite SiC/SiC Download PDF

Info

Publication number
EP0515239B1
EP0515239B1 EP92401232A EP92401232A EP0515239B1 EP 0515239 B1 EP0515239 B1 EP 0515239B1 EP 92401232 A EP92401232 A EP 92401232A EP 92401232 A EP92401232 A EP 92401232A EP 0515239 B1 EP0515239 B1 EP 0515239B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
powder
temperature
sic
metallic coating
thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP92401232A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0515239A1 (fr
Inventor
Georges Laurent Lagain
Bernard Philippe Cornil Sohier
Danilo Varela
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA
SNECMA SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA, SNECMA SAS filed Critical Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA
Publication of EP0515239A1 publication Critical patent/EP0515239A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0515239B1 publication Critical patent/EP0515239B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/09Mixtures of metallic powders
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/51Metallising, e.g. infiltration of sintered ceramic preforms with molten metal
    • C04B41/5133Metallising, e.g. infiltration of sintered ceramic preforms with molten metal with a composition mainly composed of one or more of the refractory metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/52Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81Coating or impregnation
    • C04B41/85Coating or impregnation with inorganic materials
    • C04B41/88Metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81Coating or impregnation
    • C04B41/89Coating or impregnation for obtaining at least two superposed coatings having different compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/10Alloys containing non-metals
    • C22C1/1036Alloys containing non-metals starting from a melt
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/10Alloys containing non-metals
    • C22C1/1036Alloys containing non-metals starting from a melt
    • C22C1/1057Reactive infiltration
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12014All metal or with adjacent metals having metal particles
    • Y10T428/12028Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, etc.]
    • Y10T428/12035Fiber, asbestos, or cellulose in or next to particulate component
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12014All metal or with adjacent metals having metal particles
    • Y10T428/12028Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, etc.]
    • Y10T428/12042Porous component
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12014All metal or with adjacent metals having metal particles
    • Y10T428/12028Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, etc.]
    • Y10T428/12049Nonmetal component
    • Y10T428/12056Entirely inorganic
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12014All metal or with adjacent metals having metal particles
    • Y10T428/12028Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, etc.]
    • Y10T428/12063Nonparticulate metal component
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12014All metal or with adjacent metals having metal particles
    • Y10T428/12028Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, etc.]
    • Y10T428/12063Nonparticulate metal component
    • Y10T428/12104Particles discontinuous
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12014All metal or with adjacent metals having metal particles
    • Y10T428/12153Interconnected void structure [e.g., permeable, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12014All metal or with adjacent metals having metal particles
    • Y10T428/1216Continuous interengaged phases of plural metals, or oriented fiber containing

Definitions

  • the present invention relates to a process for producing a metallic coating on a part made of a ceramic matrix composite material. It also relates to the part thus obtained comprising a remarkable surface structure as well as the metal alloy powder composition intended for the formation of said coating.
  • Various coating methods in particular in the case where resistance to erosion and to corrosion for parts subjected to high temperatures of use is sought, have also been envisaged by FR-A-2 329 402, in particular the application of a protective layer on a substrate constituted by a metallic mesh with several layers brazed on the core of the part.
  • US-A-4,411,960 describes a part with a ceramic or metallic substrate coated with an external layer composed of nickel, copper and a compound of titanium, carbide, nitride, carbonitride or their mixtures and with an internal layer composed of nickel, copper and titanium, obtained by applying a brazing alloy composition and an oven treatment.
  • the outer layer can be composed of copper, nickel boride and titanium boride.
  • FR-A-1.229.098 describes a process for metallization of ceramic surfaces by a coating comprising Mo or W with a binder containing Ti or Zr obtained by coating then heating.
  • the proportion of powder B is in a weight ratio of 25%.
  • the particular surface properties sought are obtained by the choice of the alloy of the powder B filler with in particular the presence of Co for anti-wear properties and the presence of Cr and Al for properties. resistance to oxidation.
  • the basic powder A defined above has a liquidus temperature of 1150 ° C.
  • at least one fluxing element such as boron or silicon is present in said powder A so as to ensure the appearance of a liquid phase when the mixture is brought to a temperature of between 1000 ° C. and 1300 ° C.
  • Powder A also includes elements such as titanium and / or zirconium so as to ensure the presence of these reactive elements in said liquid phase to carry out a metallurgical reaction with the ceramic material.
  • the content by weight of reactive element can vary from 2 to 5% in powder A.
  • the choice of the respective compositions of powders A and B is also such that the liquidus temperature of powder B is higher than that of powder A.
  • the weight ratio of powder B can vary from 5 to 30%, depending on the specific applications.
  • the part 1 coated with said paste 2 is then heated in the oven and then cooled.
  • the heating is carried out in a vacuum oven and a temperature holding stage is carried out for ten minutes at 1230 ° C.
  • a controlled atmosphere can be achieved in the oven. In all cases, a temperature at least equal to the liquidus temperature of the powder A must be reached but it must remain lower than the liquidus temperature of the powder B. A reduced hold time at the maximum temperature must be all cases be respected. This time will be less than 15 minutes.
  • the result obtained is shown diagrammatically in FIG. 2, after heating the part 1 in the oven.
  • an infiltration by capillarity of the liquid phase occurs in the fiber structure of the material of the part 1 and this results in a mechanical effect of attachment by impregnating the deposit, corresponding in the surface structure obtained to a layer of connection 6 having a thickness E and coming from the fusion of said grains 4 of the original powder A.
  • a structure 8 originating from the fusion of said grains 4 and which forms a continuity with the layer 6 while remaining combined with grains 5 from the original powder B.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Description

  • La présente invention concerne un procédé de réalisation d'un revêtement métallique sur une pièce en matériau composite à matrice céramique. Elle concerne également la pièce ainsi obtenue comportant une structure superficielle remarquable ainsi que la composition de poudre en alliage métallique destinée à la formation dudit revêtement.
  • L'utilisation des matériaux composites notamment du type fibreux à matrice céramique dont les qualités ont par ailleurs été reconnues, notamment pour leurs propriétés de résistance aux hautes températures ou les gains de masse qu'ils procurent se trouve toutefois limitée dans certaines applications par suite de certains défauts de caractéristiques de surface. Des besoins d'amélioration de ces caractéristiques sont ainsi apparus, notamment en ce qui concerne leur résistance à l'usure par frottement ou par érosion, leur résistance à l'oxydation ou à la corrosion ou une amélioration de l'état de surface et notamment de la rugosité. Dans certaines conditions d'utilisation des insuffisances apparaissent également entraînant une décohésion des fibres, notamment sur les contours des pièces.
  • Quelques tentatives de solutions ont été proposées comme la réalisation de dépôts par projection à la flamme ou par plasma d'arc. La mise en oeuvre de ces techniques rencontre par contre fréquemment des difficultés du fait de l'insuffisance de l'adhérence des dépôts obtenus. La qualité d'accrochage obtenue est insuffisante et les phénomènes de contraintes dues aux dilatations différentielles entraînent des décohésions.
  • Divers procédés de revêtement, notamment dans le cas où une résistance à l'érosion et à la corrosion pour des pièces soumises à de hautes températures d'utilisation est recherchée, ont également été envisagés par FR-A-2 329 402, notamment l'application d'une couche protectrice sur un substrat constitué par un treillis métallique à plusieurs couches brasé sur l'âme de la pièce.
  • US-A-4.411.960 décrit une pièce à substrat céramique ou métallique revêtu d'une couche externe composé de nickel, cuivre et un composé de titane, carbure, nitrure, carbonitrure ou leurs mélanges et d'une couche interne composée de nickel, cuivre et titane, obtenues en appliquant une composition d'alliage de brasage et un traitement au four. La couche externe peut être composée de cuivre, borure de nickel et borure de titane.
    FR-A-1.229.098 décrit un procédé de métallisation de surfaces céramiques par un revêtement comportant Mo ou W avec un liant contenant Ti ou Zr obtenu par enduction puis chauffage.
    On connaît par ailleurs par EP-A-0.095.668 l'utilisation de Si ou B comme fondant dans une composition par mélange de deux poudres destinée à la réparation de pièces en superalliage.
  • Une amélioration remarquable des résultats est obtenue par un procédé de réalisation d'un revêtement métallique sur une pièce en matériau composite comprenant des fibres SiC dans une matrice céramique à base de SiC comportant les étapes suivantes :
    • a) Mélange d'une poudre A de base, présentant la composition nominale suivante en pourcentages pondéraux :
      Ni 53, Cr 14, Cu 20, Si 8, Ti 5,
      une granulométrie comprise entre 40 et 50 µm et une température de liquidus de 1150°C, et d'une poudre B d'apport, présentant la composition nominale suivante en pourcentages pondéraux :
      Cr 25, Ni 11, W 8 et Co complément à 100,
      et une granulométrie comprise entre 50 et 150µm, la proportion pondérale de poudre B étant de 25 %, au moyen d'un liant organique connu en soi de manière à obtenir une pâte ;
    • b) nettoyage de la surface de la pièce à revêtir ;
    • c) mise en place de ladite pâte préparée à l'étape a) ;
    • d) chauffage au four, soit sous vide, soit sous atmosphère contrôlée, par montée à une température de 1230°C, cette température étant au moins égale à la température du liquidus de la poudre A et restant inférieure à la température de liquidus de la poudre B, suivie d'un maintien en palier à cette température durant un temps réduit, inférieur à 15 minutes puis refroidissement, de manière à obtenir un revêtement métallique comprenant une première couche de liaison imprégnant une épaisseur E du matériau composite céramique et d'une deuxième couche externe en continuité avec la première et comportant des grains issus de la poudre B, ladite épaisseur E étant de 1 à 4 fois l'épaisseur de la couche externe.
  • Les caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en référence aux dessins annexés sur lesquels :
    • la figure 1 représente une vue partielle suivant une coupe par un plan perpendiculaire à sa surface, d'une pièce sur la surface de laquelle le dépôt a été mis en place avant chauffage ;
    • la figure 2 représente selon une vue analogue à celle de la figure 1 la même pièce après chauffage.
  • L'invention s'applique à des pièces 1 en matériaux composites à matrice céramique. Un revêtement métallique protecteur a été réalisé sur un volet constituant une pièce mobile de tuyère de turboréacteur dont le matériau composite est composé de fibres Sic dans une matrice Sic. Pour cela, une pâte 2 est obtenue en mélangeant au moyen d'un liant organique connu en soi deux poudres d'alliages métalliques :
    • une poudre A de base, de composition nominale en pourcentages pondéraux :
      Ni53, Cr14, Cu 20, Si 8, Ti 5
    • une poudre B d'apport, de composition nominale pondérale suivante :
      Gr 25, Ni 11, W 8 et Co complément à 100.
  • La proportion de poudre B est dans un rapport pondéral de 25%.
  • Les poudres utilisées ont les granulométries suivantes :
    • pour la poudre A, entre 40 et 50 µm
    • pour la poudre B, entre 50 et 150 µm
    Après nettoyage de la surface de la pièce 1 représentée sur la figure 1, ladite pâte 2 est appliquée sur la surface 3 de pièce.
  • Le schéma de la figure 1 montre la structure présente avant chauffage de la pièce :
    • des grains plus gros 5 proviennent de la poudre B d'apport ; le choix effectué dans l'exemple représenté de la composition de la poudre B répond à la recherche de propriétés anti-usure du revêtement à obtenir ;
    • des grains plus fins 4 proviennent de la poudre A de base.
  • Quelle que soit l'application envisagée, les propriétés particulières de surface recherchées sont obtenues par le choix de l'alliage de la poudre B d'apport avec notamment présence de Co pour des propriétés anti-usure et présence de Cr et Al pour des propriétés de résistance à l'oxydation.
  • La poudre A de base définie ci-dessus présente une température de liquidus de 1150°C. Dans tous les cas, au moins un élément fondant tel que bore ou silicium est présent dans ladite poudre A de manière à assurer l'apparition d'une phase liquide lorsque le mélange est porté à une température comprise entre 1000°C et 1300°C. La poudre A comporte également des éléments tels que titane et/ou zirconium de manière à assurer la présence de ces éléments réactifs dans ladite phase liquide pour réaliser une réaction métallurgique avec le matériau céramique. La teneur pondérale en élément réactif peut varier de 2 à 5% dans la poudre A. Le choix des compositions respectives des poudres A et B est également tel que la température de liquidus de la poudre B est supérieure à celle de la poudre A. Le rapport pondéral de poudre B d'apport peut varier de 5 à 30%, en fonction des applications particulières.
  • La pièce 1 revêtue de ladite pâte 2 est ensuite chauffée au four puis refroidie. Dans la présente application, le chauffage est réalisé en four sous vide et un palier de maintien en température est réalisé durant dix minutes à 1230°C. Suivant les applications, une atmosphère contrôlée peut être réalisée dans le four. Dans tous les cas, une température au moins égale à la température du liquidus de la poudre A doit être atteinte mais elle doit rester inférieure à la température de liquidus de la poudre B. Un temps réduit de maintien en palier à la température maximale doit dans tous les cas être respecté. Ce temps sera inférieur à 15 minutes. Cette exigence vise à réduire les phénomènes de diffusion et/ou de dissolution qui risqueraient de se produire en cas de maintien prolongé, d'une part, entre la phase liquide obtenue et le matériau céramique de la pièce 1 et d'autre part, entre ladite phase liquide et les éléments d'alliages provenant de la poudre B d'apport. Ces phénomènes de diffusion et de dissolution indésirés notamment par les phénomènes de fragilisation qu'ils induiraient sont également évités par le choix des granulométries des poudres A et B : grains plus gros 5 de la poudre B et grains plus fins 4 de la poudre A, comme cela a été noté ci-dessus.
  • Le résultat obtenu est schématisé sur la figure 2, après chauffage de la pièce 1 au four. A haute température, il se produit une infiltration par capillarité de la phase liquide dans la structure fibrée du matériau de la pièce 1 et il en résulte un effet mécanique d'accrochage par imprégnation du dépôt, correspondant dans la structure superficielle obtenue à une couche de liaison 6 présentant une épaisseur E et provenant de la fusion desdits grains 4 de la poudre A d'origine. Compte-tenu notamment d'un temps limité de maintien à haute température, il subsiste dans la couche externe 7 recouvrant la surface de la pièce 1 une structure 8 provenant de la fusion desdits grains 4 et qui forme une continuité avec la couche 6 tout en restant combinée avec les grains 5 provenant de la poudre B d'origine.
  • Un effet supplémentaire métallurgique d'accrochage du dépôt métallique s'ajoute au précédent. En effet, par la présence d'éléments réactifs Ti ou Zr dans la phase liquide infiltrée à haute température dans la structure fibrée du matériau composite de la pièce 1 et provenant de la poudre A d'origine, il se produit un phénomène de mouillage et de réaction métallurgique de la phase liquide métallique avec le matériau céramique de la pièce 1 au niveau de la couche 6 de liaison.
  • Des résultats en tout point satisfaisants ont ainsi été obtenus dans l'application particulière décrite ci-dessus avec une épaisseur de 0,3 mm de la couche externe 7 de dépôt et une profondeur d'imprégnation correspondant à l'épaisseur E de la couche 6 de liaison allant de 0,5 à 1 mm.

Claims (1)

  1. Procédé de réalisation d'un revêtement métallique sur une pièce en matériau composite comprenant des fibres SiC dans une matrice céramique à base de SiC comportant les étapes suivantes :
    a) Mélange d'une poudre A de base, présentant la composition nominale suivante en pourcentages pondéraux :
    Ni 53, Cr 14, Cu 20, Si 8, Ti 5,
    une granulométrie comprise entre 40 et 50 µm et une température de liquidus de 1150°C, et d'une poudre B d'apport, présentant la composition nominale suivante en pourcentages pondéraux :
    Cr 25, Ni 11, W 8 et Co complément à 100,
    et une granulométrie comprise entre 50 et 150µm, la proportion pondérale de poudre B étant de 25 %, au moyen d'un liant organique connu en soi de manière à obtenir une pâte ;
    b) nettoyage de la surface de la pièce à revêtir ;
    c) mise en place de ladite pâte préparée à l'étape a) ;
    d) chauffage au four, soit sous vide, soit sous atmosphère contrôlée, par montée à une température de 1230°C, cette température étant au moins égale à la température du liquidus de la poudre A et restant inférieure à la température de liquidus de la poudre B, suivie d'un maintien en palier à cette température durant un temps réduit, inférieur à 15 minutes puis refroidissement, de manière à obtenir un revêtement métallique comprenant une première couche (6) de liaison imprégnant une épaisseur E du matériau composite céramique et d'une deuxième couche externe (7) en continuité avec la première et comportant des grains (5) issus de la poudre B ladite épaisseur E étant de 1 à 4 fois l'épaisseur de la couche externe.
EP92401232A 1991-05-03 1992-04-30 Procédé de réalisation d'un revêtement métallique sur une pièce en matériau composite SiC/SiC Expired - Lifetime EP0515239B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9105446A FR2676051B1 (fr) 1991-05-03 1991-05-03 Piece en composite ceramique a revetement metallique, procede de realisation et composition de poudre utilisee.
FR9105446 1991-05-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0515239A1 EP0515239A1 (fr) 1992-11-25
EP0515239B1 true EP0515239B1 (fr) 1996-06-12

Family

ID=9412490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP92401232A Expired - Lifetime EP0515239B1 (fr) 1991-05-03 1992-04-30 Procédé de réalisation d'un revêtement métallique sur une pièce en matériau composite SiC/SiC

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5422188A (fr)
EP (1) EP0515239B1 (fr)
JP (1) JPH05155677A (fr)
DE (1) DE69211423T2 (fr)
FR (1) FR2676051B1 (fr)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070215677A1 (en) * 2006-03-14 2007-09-20 Honeywell International, Inc. Cold gas-dynamic spraying method for joining ceramic and metallic articles
WO2011066679A1 (fr) * 2009-12-01 2011-06-09 Cytec Surface Specialties, S.A. Revetements pour substrats en ceramique
KR101718058B1 (ko) * 2012-08-01 2017-03-20 삼성에스디아이 주식회사 음극 활물질, 그 제조방법, 및 이를 채용한 리튬 전지
CN103483990A (zh) * 2013-09-03 2014-01-01 薛华琳 一种有机硅改性聚酯树脂卷材涂料
US11149646B2 (en) * 2015-09-02 2021-10-19 General Electric Company Piston ring assembly for a turbine engine

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2798577A (en) * 1952-08-01 1957-07-09 Eitel Mccullough Inc Metalized ceramic structure for vacuum tube envelopes and method of making the same
US2996401A (en) * 1955-09-30 1961-08-15 Eitel Mccullough Inc Method of making ceramic structures for electron tubes
FR1229098A (fr) * 1958-06-06 1960-09-02 Gen Electric Co Ltd Procédé de métallisation de surfaces céramiques
US3023492A (en) * 1958-11-19 1962-03-06 Gen Electric Metalized ceramic member and composition and method for manufacturing same
US3114961A (en) * 1959-03-20 1963-12-24 Power Jets Res & Dev Ltd Treatment of porous bodies
US3235346A (en) * 1960-11-22 1966-02-15 Valley Co Inc Composite bodies comprising a continuous framework and an impregnated metallic material and methods of their production
US3446643A (en) * 1965-03-22 1969-05-27 Lockheed Aircraft Corp Method of coating articles with titanium and related metals and the article produced
US3410714A (en) * 1965-10-18 1968-11-12 Gen Electric Metallizing and bonding non-metallic bodies
GB1291567A (en) * 1968-12-16 1972-10-04 Thomas Gordon Mcnish Improvements in or relating to fibrous insulating materials
US3608170A (en) * 1969-04-14 1971-09-28 Abex Corp Metal impregnated composite casting method
US3672849A (en) * 1969-07-07 1972-06-27 Wall Colmonoy Corp Cermet-type alloy coating on metal base
US3705791A (en) * 1970-09-18 1972-12-12 Wall Colmonoy Corp Cermet alloy composition
US3864154A (en) * 1972-11-09 1975-02-04 Us Army Ceramic-metal systems by infiltration
US3957454A (en) * 1973-04-23 1976-05-18 General Electric Company Coated article
US4040159A (en) * 1975-10-29 1977-08-09 General Electric Company Method of manufacture of cooled airfoil-shaped bucket
US4404262A (en) * 1981-08-03 1983-09-13 International Harvester Co. Composite metallic and refractory article and method of manufacturing the article
US4411960A (en) * 1981-12-21 1983-10-25 Gte Products Corporation Articles coated with wear-resistant titanium compounds
JPS60177110A (ja) * 1984-02-24 1985-09-11 Mazda Motor Corp 多孔質鉄系焼結部材表面の封孔方法
JPH075408B2 (ja) * 1986-01-25 1995-01-25 日本ハイブリツドテクノロジ−ズ株式会社 セラミックスのメタライズ組成物、メタライズ方法及びメタライズ製品
US4956137A (en) * 1986-09-16 1990-09-11 Lanxide Technology Company, Lp Porous ceramic composite with dense surface
JPS6437482A (en) * 1987-08-04 1989-02-08 Nippon Steel Corp Metallizing of ceramic
US5266414A (en) * 1988-03-18 1993-11-30 Varian Associates, Inc. Solid solution matrix cathode
JPH01290725A (ja) * 1988-05-18 1989-11-22 Komatsu Ltd 耐摩耗性複合材料の製造方法
IT1230774B (it) * 1989-05-05 1991-10-29 Sir Ind Spa Preforme ceramiche ad elevata resistenza meccanica, procedimento per la loro preparazione e compositi a matrice metallica con esse ottenuti.

Also Published As

Publication number Publication date
US5422188A (en) 1995-06-06
DE69211423T2 (de) 1997-01-30
DE69211423D1 (de) 1996-07-18
FR2676051B1 (fr) 1993-12-17
JPH05155677A (ja) 1993-06-22
FR2676051A1 (fr) 1992-11-06
EP0515239A1 (fr) 1992-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2632731C (fr) Assemblage entre une piece metallique et une piece en materiau ceramique a base de sic et/ou de c
EP1263692B1 (fr) Procede d'assemblage de pieces en materiaux a base de carbure de silicium par brasage refractaire non reactif, composition de brasure, et joint et assemblage refractaires
KR100757603B1 (ko) 금속 기판에 환경에 대한 보호성을 제공하기 위한 피복시스템 및 이와 관련된 방법
EP1140416B1 (fr) Composition de brasure et procede de brasage de pieces en materiaux a base d'alumine avec ladite composition
FR2598644A1 (fr) Produit abrasif diamante thermostable et procede de fabrication d'un tel produit
CA2096916C (fr) Piece en superalliage comportant un apport et procede de realisation de l'apport
FR2872072A1 (fr) Procede de brasage de pieces en materiau composite thermostructural siliciure
FR2753992A1 (fr) Ensemble formant joint d'usure
EP0904881B1 (fr) Procédé d'assemblage ou de rechargement par brasage-diffusion de pièces en aluminiure de titane
EP1846588B1 (fr) Procédé d'élaboration par projection thermique d'une cible à base de silicium et de zirconium
FR2746043A1 (fr) Procede de realisation d'un apport sur une zone localisee de piece en superalliage
EP3429787B1 (fr) Procede de fabrication d'une plaque abradable et de reparation d'un anneau de turbine
FR2474533A1 (fr) Piece mecanique resistant a la chaleur et procede de sa preparation
CA2048804A1 (fr) Bouts d'aube mobile abrasifs longue duree
EP0738787B1 (fr) Procédé de fabrication d'une pièce métallique recouverte de diamant
EP0515239B1 (fr) Procédé de réalisation d'un revêtement métallique sur une pièce en matériau composite SiC/SiC
FR2508493A1 (fr) Procede pour appliquer un revetement de barriere thermique en matiere ceramique tolerant aux contraintes sur un substrat metallique
EP1440045B1 (fr) Procede de metallisation et/ou de brasage par un alliage de silicium de pieces en ceramique oxyde non mouillable par ledit alliage
FR2932496A1 (fr) Procede de depot d'une barriere thermique
EP3227468B1 (fr) Procédé de fabrication d'une pièce revêtue d'un revêtement protecteur
FR3084077A1 (fr) Procede d'assemblage hybride de pieces en ceramique ou en composite a matrice ceramique a l'aide d'un materiau d'apport depose puis chauffe sans fusion totale de ce materiau d'apport
FR3130274A1 (fr) Procédé de fabrication d’une pièce en matériau composite à porosité résiduelle réduite
FR2907448A1 (fr) Composition de brasure et procede d'assemblage par brasage utilisant cette composition
WO2021089945A1 (fr) Piece d'aeronef en superalliage comprenant un canal de refroidissement
FR3096287A1 (fr) Matériau, composition et procédé de brasage et procédé de fabrication d’un condenseur

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19920516

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BE DE FR GB IT SE

17Q First examination report despatched

Effective date: 19950329

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): BE DE FR GB IT SE

ITF It: translation for a ep patent filed
REF Corresponds to:

Ref document number: 69211423

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19960718

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 19960729

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Effective date: 19970430

Ref country code: BE

Effective date: 19970430

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Effective date: 19970501

26N No opposition filed
BERE Be: lapsed

Owner name: SOC. NATIONALE D'ETUDE ET DE CONSTRUCTION DE MOTEU

Effective date: 19970430

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 19970430

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19971231

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19980101

EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 92401232.1

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

Effective date: 20050430